[發(fā)明專利]一種基于智能網(wǎng)卡的消息發(fā)送方法以及接收方法

有效

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• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111262868B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王展;張鵬;楊帆;安學(xué)軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L12/66;H04L9/08
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇

1.一種用于智能網(wǎng)卡的消息發(fā)送方法，所述智能網(wǎng)卡所在節(jié)點(diǎn)存儲有為所述節(jié)點(diǎn)生成的密鑰列表，密鑰列表包含了該節(jié)點(diǎn)與其他節(jié)點(diǎn)的共享密鑰，其中，系統(tǒng)中每一對節(jié)點(diǎn)有一個(gè)共享密鑰，不同節(jié)點(diǎn)對的共享密鑰不同，所述方法包括如下步驟：

F1、根據(jù)待發(fā)送的消息生成消息頭和消息內(nèi)容，其中所述消息頭包括消息長度、發(fā)送消息的源節(jié)點(diǎn)序號、發(fā)送消息的目的節(jié)點(diǎn)序號信息，消息內(nèi)容以消息鍵-消息值對形式表示；

F2、基于所述消息頭和消息內(nèi)容以及所述密鑰列表生成驗(yàn)證碼向量；

F3、將所述消息頭、消息內(nèi)容以及驗(yàn)證碼向量組成發(fā)送消息包發(fā)送。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于智能網(wǎng)卡的消息發(fā)送方法，其特征在于，

所述驗(yàn)證碼向量被添加在消息任意位置，并通過在消息頭部指定消息驗(yàn)證碼在消息內(nèi)的偏移；

所述驗(yàn)證碼向量包含多個(gè)消息驗(yàn)證碼，每一個(gè)消息驗(yàn)證碼與一個(gè)節(jié)點(diǎn)對應(yīng)；

其中，所述消息驗(yàn)證碼是基于待發(fā)送消息的內(nèi)容和該消息驗(yàn)證碼對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)與發(fā)送消息的源節(jié)點(diǎn)的共享密鑰生成的。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于智能網(wǎng)卡的消息發(fā)送方法，其特征在于，所述步驟F2包括：

F21、遍歷發(fā)送節(jié)點(diǎn)的密鑰列表；

F22、依次以待發(fā)送的消息內(nèi)容、密鑰列表中的一個(gè)密鑰作為哈希函數(shù)的輸入生成消息驗(yàn)證碼；

F23、將所有的消息驗(yàn)證碼組織為驗(yàn)證碼向量。

4.一種用于智能網(wǎng)卡的消息接收方法，所述智能網(wǎng)卡所在節(jié)點(diǎn)存儲有為所述節(jié)點(diǎn)生成的密鑰列表，密鑰列表包含了該節(jié)點(diǎn)與其他節(jié)點(diǎn)的共享密鑰，其中，系統(tǒng)中每一對節(jié)點(diǎn)有一個(gè)共享密鑰，不同節(jié)點(diǎn)對的共享密鑰不同，所述方法包括如下步驟：

J1、接收根據(jù)權(quán)利要求1至3之一的消息發(fā)送方法發(fā)送的消息；

J2、使用接收節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的密鑰列表對接收到的消息進(jìn)行驗(yàn)證；

J3、將驗(yàn)證通過的消息進(jìn)行存儲。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于智能網(wǎng)卡的消息接收方法，其特征在于，所述步驟J2包括：

J21、從接收到的消息的驗(yàn)證碼向量中獲取與本接收節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的消息驗(yàn)證碼及發(fā)送消息的源節(jié)點(diǎn)序號；

J22、基于發(fā)送消息的源節(jié)點(diǎn)序號從本接收節(jié)點(diǎn)的密鑰列表中找到本接收節(jié)點(diǎn)與發(fā)送消息的源節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的共享密鑰；

J23、將步驟J21中獲取的本接收節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的消息驗(yàn)證碼與步驟J22中找到的共享密鑰進(jìn)行匹配驗(yàn)證。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于智能網(wǎng)卡的消息接收方法，其特征在于，所述步驟J3中將所有驗(yàn)證成功的消息組織為隊(duì)列的形式進(jìn)行存儲，包括：

J31、提取消息隊(duì)列中待存儲消息的消息鍵；

J32、基于消息鍵通過哈希運(yùn)算計(jì)算該待存儲消息對應(yīng)的哈希表項(xiàng)；

J33、將待存儲消息存儲在步驟J32中計(jì)算的哈希表項(xiàng)對應(yīng)的位置。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于智能網(wǎng)卡的消息接收方法，其特征在于，采用多槽位的哈希表結(jié)構(gòu)使同一個(gè)哈希表項(xiàng)包含多個(gè)槽位，對消息隊(duì)列中不同的待存儲消息對應(yīng)同一個(gè)哈希表項(xiàng)的哈希沖突，將發(fā)生哈希沖突的不同待存儲消息存儲在同一個(gè)哈希表項(xiàng)的不同槽位。

8.一種智能網(wǎng)卡，包括存儲器和處理器，所述存儲器中存儲計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至3、4至7任一所述方法的步驟。

9.一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，包括系統(tǒng)配置裝置以及多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括一個(gè)如權(quán)利要求8所述的智能網(wǎng)卡，其中，

系統(tǒng)配置裝置用于為系統(tǒng)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)生成密鑰列表，以使每個(gè)節(jié)點(diǎn)的密鑰列表包含該節(jié)點(diǎn)與其他所有節(jié)點(diǎn)的共享密鑰，且每一對節(jié)點(diǎn)有一個(gè)共享密鑰，不同的節(jié)點(diǎn)對共享密鑰不同。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，

所述節(jié)點(diǎn)還包括消息格式化模塊，用于將待發(fā)送的消息進(jìn)行格式化處理，將其處理成包含消息頭、消息鍵和消息值的形式，并為待發(fā)送的消息生成驗(yàn)證碼向量。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，

所述智能網(wǎng)卡包括消息驗(yàn)證模塊和消息存儲模塊，其中：

消息驗(yàn)證模塊，用于基于節(jié)點(diǎn)的密鑰列表驗(yàn)證接收節(jié)點(diǎn)接收到的消息與其所攜帶的驗(yàn)證碼向量是否匹配，將通過驗(yàn)證的消息以隊(duì)列形式傳遞給消息保存模塊；

消息保存模塊，用于將通過驗(yàn)證的消息保存到哈希表中。